Total Lagrangian 기반 음해적 입자법을 이용한 외팔보 동적 거동 해석 (Dynamic Analyses of Cantilever Beam by Total Lagrangian-based Implicit SPH Method)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 A / 46권 / 5호 / 429 ~ 434페이지
· 저자명 : 이완기, 주영석, 김진현

초록

SPH(smoothed particle hydrodynamics)는 Lagrangian 기반 수치해석 기법이며 입자를 단위로 사용하는 무격자 방식이다. 기존 SPH 기법으로 구현된 구조해석은 두 가지 문제점을 가지고 있다. 대변형 지점에서 인장불안정으로 인한 입자 겹침 문제와 수치적 민감성으로 인하여 작은 해석간격을 사용하는 문제이다. 본 연구에서는 total Lagrangian 기반 SPH 기법으로 구조해석을 구현하여 인장불안정 문제를 해소한다. 그리고 동회전성 커널함수를 사용하고 탄성력 연산을 음해적으로 수행하여 보다 큰 해석간격을 사용하여도 해석이 발산하지 않도록 한다. 외팔보 동적 거동 해석을 수행하여 수치모델 정확성을 검증하고 구조해석 적용 가능성을 확인한다.

영어초록

Smoothed particle hydrodynamics (SPH) is a particle-based meshless Lagrangian numerical method. The status quo SPH-based structural analysis has two problems: overlapping particles at large deformation points owing to tensile instability and marginal limits on the time-step size owing to the inherent numerical sensitivity. In this study, a total Lagrangian SPH method is employed in the structural analysis to solve the tensile instability problem. In addition, simulation divergence is prevented even when a relatively larger time-step is used by performing a numerical analysis implicitly and using a corotated kernel function. Dynamic analyses of cantilever beams are performed to verify the accuracy of the numerical model presented in this study and its applicability to structure analysis.

참고자료

· 없음